電磁気学の過去問

コンデンサについて正しいのはどれか。

1: 蓄えられている電荷を2倍にすると電圧は1/2になる。

2: 1Fのコンデンサの電圧が2Vであるとき両極板には±0.5Cの電荷が蓄えられている。

3: 1Fのコンデンサの両極板に±2Cの電荷が蓄えられているとき電圧は0.5Vである。

4: 正弦波交流電流を流しているとき電流を2倍にすると電圧は1/2になる。

5: 正弦波交流電流を流しているとき周波数を2倍にすると電圧は1/2になる。

真空中に2Cの電荷Aと-1Cの電荷Ｂが距離1m離れて存在する。正しいのはどれか。

a: AはBに引き付けられる向きに力を受ける。

b: Aの受ける力はBの受ける力の2倍である。

c: BはAに反発される向きに力を受ける。

d: AB間の距離を10mにするとAの受ける力は1/10になる。

e: AB間の距離を50cmにするとBの受ける力は4倍になる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

シールド（遮蔽）について正しいのはどれか。

1: 超電導体は磁気シールド用材料としては不適当である。

2: 一般に電界よりも磁界のほうがシールドしやすい。

3: 磁気シールドは透磁率の小さい材料を用いるほど効果がある。

4: 低い周波数の電磁界は高い周波数のものよりもシールドしやすい。

5: 電磁シールドはうず電流を利用している。

磁気について正しいのはどれか。

a: 円形コイルに電流を流すと、コイル面内ではコイル面に垂直な磁界が発生する。

b: 直線電流のそばでは、これと平行に磁界が発生する。

c: 一様磁界中に棒磁石を磁界に対して斜めに置くと、磁石は力を受けない。

d: 2本の平行導線に逆方向に電流が流れていると、両者の間に力は働かない。

e: 磁界中を磁界の向きに走行する電子は力を受けない。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

極板面積1m2、極板間距離1mmの平行平板コンデンサAと極板面積2m2、極板間距離2mmの平行平板コンデンサBとがある。正しいのはどれか。

1: A、Bを同じ電圧に充電したとき、Bに蓄えられている電荷はAに蓄えられている電荷の4倍である。

2: A、Bが等量の電荷を蓄えているとき、Bの電圧はAの電圧の4倍である。

3: ある交流電圧をAにかけたときに流れる電流は、同じ交流電圧をBにかけたときの流れる電流に等しい。

4: ある交流電流をAに流したときに極板間に生じる電圧は、同じ交流電流をBに流したときに生じる電圧の2倍である。

5: Aの極板間に絶縁紙をはさむとAの静電容量はBの静電容量より小さくなる。

真空中に1Cの電荷Aと-2Cの電荷Bとが距離1m離れて存在する。正しいのはどれか。

a: AはBに反発される向きに力を受ける。

b: BはAに引きつけられる向きに力を受ける。

c: Aの電荷量を2倍にすればBの受ける力は2倍になる。

d: A、B間の距離を10cmにするとAの受ける力は10倍になる。

e: Bの受ける力の方向とAが受ける力の方向は互いに垂直である。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

シールド（遮蔽）について正しいのはどれか。

a: 静電シールドをするには、できるだけ抵抗率の大きい導体で対象領域を囲むとよい。

b: 磁気シールドするには、できるだけ透磁率が小さい材料で対象領域を囲むとよい。

c: 十分低い周波数の妨害については、誘電率が非常に小さい材料で対象領域を囲めば、電界も磁界もシールドされる。

d: 十分高い周波数の妨害については、電気的良導体で対象領域を囲めば、電界も磁界もシールドされる。

e: 超電導体はシールド用材料として理想的である。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

1: 直線電流の近くでは、電流と平行に磁界が発生する。

2: 円形コイルに電流を流すと、コイル面内で中心に向かう磁界が発生する。

3: 一様な磁界中に棒磁石を磁界と直角に置くと、磁石は力を受けない。

4: 磁界中を磁界と直角方向に走行する電子は力を受けない。

5: 2本の平行導線に同方向に電流が流れていると、両者の間に力が働く。

平行平板コンデンサについて正しいのはどれか。

a: 一定の大きさの正弦波電流を流して、周波数を2倍にすると極板間電位差は2倍になる。

b: 正弦波交流電圧をかけると、流れる電流の位相は電圧に対して90°進む。

c: 極板間距離を2倍にすると容量が1/2になる。

d: 極板面積を2倍にすると容量が1/2になる。

e: 極板間に絶縁物をはさむと容量が減少する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

真空中に1C（クーロン）の点電荷Aと2C（クーロン）の点電荷Bが距離1cm離れて存在する。正しいのはどれか。

a: Bが受ける力はAの受ける力の2倍である。

b: A及びBの電荷量をいずれも2倍にすればAの受ける力は変わらない。

c: Aの電荷量を2倍にすると、A及びBの受ける力はいずれも2倍になる。

d: A、B間の距離を0.5cmにするとBの受ける力は4倍になる。

e: Bが受ける力の方向は、A、Bを結ぶ直線に垂直である。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

電気および磁気のシールド（遮蔽）について正しいのはどれか。

a: 接地された良導体で完全に囲んだ領域の内部の電界の変動は、外部にほとんど影響を及ぼさない。

b: 接地された良導体で完全に囲んだ領域の外部の電界のは、内部にほとんど影響を及ぼさない。

c: 磁気シールドをするには、その領域をできるだけ透磁率が小さい材料で囲めばよい。

d: 十分低い周波数の妨害については、その領域を誘電率が非常に大きい材料で囲めば電界も磁界もシールドされる。

e: 十分高い周波数の妨害については、その領域を良導体で囲めば電界も磁界もシールドされる。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

磁気的な力について正しいのはどれか。

1: 2本の平行導線に同方向に電流が流れていると、両者の間に反撥力が働く。

2: 棒磁石を直線電流と平行においても、磁石は力を受けない。

3: 2本の棒磁石を、T字形に配置しても、お互いに力は働かない。

4: 電子が直線電流のそばを、これと同方向に走行しているとき、電子は直線電流から遠ざかる方向の力を受ける。

5: 電流の流れている円形コイルの中心をコイル面と垂直に直線電流が貫いていると、円形コイルは直線電流を軸として回転するような力を受ける。

平行平板コンデンサについて正しいのはどれか。

a: 極板面積を2倍にすると容量が2倍になる。

b: 極板間距離を2倍にすると容量が2倍になる。

c: 極板間に絶縁紙をはさむと容量が減少する。

d: 正弦波交流電圧をかけると、流れる電流の位相は電圧に対して90°遅れる。

e: 正弦波交流電圧をかけて、周波数を2倍にすると流れる電流は2倍になる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正負1クーロンの点電荷の間に働く吸引力は、電荷間の距離が2cmのとき、1cmの場合に比べて何倍か

1: 変化しない。

2: 2倍になる。

3: 1/2になる。

4: 1/4になる。

5: 1/8になる。

図のように真空中で、r離れた無限に長い平行導線1、2に、大きさが等しい電流I1、I2が同じ方向に流れているとき、正しいのはどれか。ただし、I1が導線2につくる磁束密度をB1、I2が導線1につくる磁束密度をB2、導線2の単位長さにかかる力をF2とする。

1: 磁束密度B1電流I1に反比例する。

2: 電流I1と磁束密度B1との向きは逆方向となる。

3: 導線1導線2の間には引力が働く。

4: 力F2は導線間の距離rに比例する。

5: 磁束密度B1と磁束密度B2の向きは同方向となる。

図は、真空中に正電荷で帯電した半径rの導体球の断面である。図中の各点(＊)において電界強度が最も大きい点はどれか。

1: A

2: B

3: C

4: D

5: E

初期状態では巻数10回の円形コイルに0.2Wbの磁束が直交している。コイル面を時計回りに1秒間あたり5rad(ラジアン)回転させるとき、コイルに発生する起電力の振幅[V]はどれか。

1: 0.4

2: 1

3: 2

4: 10

5: 25

図のようにA点に電気量Q、B点とC点に電気量2Qの点電荷が正方形の各頂点に固定してある。A点の点電荷にはたらく静電気力がつり合うとき、X点の電気量はどれか。ただし、Q＞0ある。

1: Q

2: -Q

3: 2√2Q

4: -2√2Q

5: -4√2Q

図1の極板間距離dの平行平板空気コンデンサの極板間を、比誘電率(εr　) 3及び6の材料で図2のように充填すると、静電容量は何倍になるか。

1: 3

2: 4

3: 4.5

4: 5

5: 6

無限に長い直線導体に6.28Aの電流が流れているとき、導体から1.00m離れた位置の磁界の強さ[A/m]に最も近いのはどれか。

1: 0.1

2: 0.3

3: 1

4: 6

5: 10